[发明专利]在电话线路上线路编码信号的传输电路

说明书

本发明涉及在电话线路上编码信号的160kb/s传输电路。

根据所谓的数字传输模式(具有综合业务的数字传输)，设计一种这样的传输电路用于在常规的二线电话线路上传送话音、图像或数据。这种电路与电话线路两端上电话交换机的上行线路变压器的线路终端卡相组合。数字传输方式是基于信息的线路编码，该信息根据所谓的2B1Q标准以80KHz频率发送。这个传输标准具有160kb/s的容量并且包括两个64kb/s信道(称为B信道，在B信道上话音或数据能无差别地流过)和一个16kb/s的信道(称为D信道，在该信道上数据容易流过)。其余的16kb/s用于传送系统操作所需的数据字。

根据2B1Q标准的信息编码包括变换两个连续的二进制码为四进制码的四个电平之一，因此，在80KHz频率允许160kb/s流过。图1是根据2B1Q标准得到的二进制信号示例性编码的时序图。

根据下表，四进制码的四个电平(3、1、-1、-3)之一相应于每个连续的比特对：二进制码       10        11        01        00四进制码       +3        +1        -1        -3

对于数字传输，四进制信号的峰至峰幅度是5伏。因为使用的频率是80KHz，每个四进制码具有12.5μs的宽度。

如图2的时序图所示，在一帧中连续地发送四进制码，它包括：18比特或9个四进制码的同步字(SW)、216比特或108个四进制码、用作相应于2个信道B和信道D的信息(2B+D)、以及包括需要对数据解码指示的6比特或3个四进制码(OB)。每8个同步字(SW)插入一个称为超帧字(SFW)的同步字。为了清楚起见，图2没有表示标度，实际上数据字2B+D的长度远大于同步字的长度。

图3示出2B1Q标准的传统的传输电路图。这个电路是由申请人根据标准ST5410销售的电路。

该电路包括一个发射(TX)单元1和一个接收(RX)单元2。单元1和2分别通过它们的输出和输入连接到线路变压器3，该变压器3起着这些单元和二线电话线4之间U-接口的作用。该电路还包括一个锁相环(PLL)5，该锁相环(PLL)5由可在电话交换机得到的8KHz的基准频率同步，以及一个数据接收单元6和数据传输单元7。

该数据传输单元7变换四进制码消息(Me)为具有80KHz频率的模拟信号，其幅度由消息“Me”的线路码调制，以便发送。

接收单元6包括以80KHz频率取样的模/数(A/D)变换器8，和用于检测接收数据的电路9。电路9包括一个自适应的信号处理器，用于抑制由于线路上的全双工传输产生的回声并用于恢复二进制形式的信息(“Ms”)。该接收单元6还包括一个线路延迟计数器10、一个运算和逻辑单元(ALU)11和一个解码器12，这些部件的工作将在其后说明。

因为以全双工方式发送信息，该接收单元6必须能够从接收的信号中分离出用约5伏幅度发射的信号，接收的信号被线路大大地衰减(衰减约40dB)并且仅有约30mv的幅度。通过计算发射信号和接收信号之间的相位差进行分离。这种差值取决于线路的结构以及在瞬态训练阶段期间由单元6测量的初始值。

这种传输类型出现的第一个问题是需要以相对于在初始训练状态期间测量的初始相位移在稳态接收信号抖动的函数伺服控制取样信号的相位。例如，这种抖动是由于线路的温度变化。

第二个问题是需要取样接近其峰值的信号，防止由于接收信号的低幅度而错误把信息认为是回声。

这些约束要求提供相对于80KHz取样信号的高频率的时钟置于接收信号靠近峰值的取样信号边缘。而且，该电路的所有时钟用可在电话交换机得到的8KHz的基准频率同步。

为了达到这个目的，在图3中表示的电路在其PLL5中包括一个比较和环路滤波单元13，该单元的第一输入端接收8KHz基准时钟信号。单元13提供8KHz方波时钟信号(CLK0)和指示基准频率和8KHz时钟信号之间比较结果的两个信号至频率同步电路14，8KHz时钟信号由PLL合成并提供给比较单元13的第二个输入。第一个信号(AV/RET)表示相对于基准频率的8KHz时钟信号的超前或滞后。第二个信号(GEL)表示环路的锁定，即比较单元13的两个输入之间是否有相位移。